2. September 2021

Hinweise zu Planung, Auslegung und den staatlichen Fördermöglichkeiten

Die Brennwerttechnik gehört seit vielen Jahren zum Standard bei Öl- und Gasheizkesseln. Bei Pelletkesseln überwiegt dagegen nach wie vor die Niedertemperaturtechnik – bislang jedenfalls. Doch auch hier zeichnet sich ein zumindest leichter Trend ab: Immer mehr Hersteller bieten Pellet-Brennwertkessel an. Die Geräte punkten durch eine höhere Effizienz, allerdings ist bei der Planung einiges zu beachten.

Das Thema Brennwert wird in den nächsten Jahren ein Treiber in der Pelletbranche sein, prognostiziert Ferdinand Tischler, Mitglied in der Geschäftsführung vom Kesselhersteller ETA: „Da die Sanierungsrate mit der neu aufgelegte Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) gesteigert wird, kommt der Holzpelletkessel in den kommenden Jahren häufiger in Gebäude, welche mit einem Niedertemperaturheizsystem ausgestattet sind. Dadurch macht die Brennwerttechnik Sinn“, sagt er. Bei Ökofen, die 2004 die ersten mit einem Pellet-Brennwertkessel am Markt waren, ist nach zähen Absatzzahlen in den Anfangsjahren bereits heute das Segment Brennwert bedeutend: „Wir kommen mit Brennwert mittlerweile auf 40 % Anteil am Gesamtabsatz“, berichtet Beate Schmidt-Menig, Mitglied der Geschäftsführung Ökofen Deutschland.

Unabhängig davon, ob Brennwert oder Niedertemperatur, gilt: Eine Pelletheizung in Kombination mit einer Solaranlage ist immer öfter eine Sanierungsoption, um einen alten Ölkessel zu ersetzen. Der vorhandene Öl-Lagerraum lässt sich in der Regel als Aufstellraum für das Pelletlager nutzen. Eine Herausforderung ist dagegen oftmals die begrenzte Aufstellfläche im Heizraum. Nicht immer steht ausreichend Platz für einen Pufferspeicher oder die Warmwasserbereitung zur Verfügung. Mitunter ist auch die Entfernung vom Lagerraum zum Heizraum weit oder es liegen Wohnräume dazwischen. Das alles erfordert eine sorgsame Planung bzw. Abstimmung der einzelnen Komponenten.

Wichtig ist generell, den Heizkessel bedarfsgerecht auszulegen. Zum einen, um einen guten Wirkungsgrad zu erreichen und zum anderen, damit der Pufferspeicher – verpflichtend bei Inanspruchnahme der BEGFörderung – optimal angepasst werden kann. Pro kW Kesselleistung muss der Pufferspeicher 30 l Inhalt haben. Bei begrenzten Platzverhältnissen macht es schon einen Unterschied, einen 500-l-Puffer unterzubringen oder einen 750-l-Puffer.

Eine überschlägige Heizlastberechnung oder solide Verbrauchswerte der vergangenen Jahre sind eine gute Grundlage für die Auslegung des Kessels und des Pellet-Lagerraums. Weniger geeignet sind die den typischen Baualtersklassen von Gebäuden zugeordneten Quadratmeterwerte. Sie führen mitunter zu deutlich höheren Kesselleistungen als erforderlich.

Was gilt es speziell bei der Brennwerttechnik zu beachten?
Analog zur Brennwerttechnik für Öl und Gas sind niedrige Rücklauftemperaturen für eine Nutzung des Brennwerteffekts erforderlich. Die empfohlene Rücklauftemperatur im Heizkreis wird von den Anbietern unisono auf maximal 35° C beziffert. Deutliche niedriger also als beispielsweise bei Brennwert-Gas- oder Ölkesseln. In der Praxis dürften solche niedrigen Temperaturen bei Anlagen mit Radiatoren kaum zu realisieren sein. Über eine Anpassung der Heizflächen (Vergrößerung) und dem ohnehin erforderlichen hydraulischen Abgleich des Rohrnetzes lassen sich die Systemtemperaturen aber zielgerichtet optimieren. Eine flache Heizkurve und eine saubere Spreizung sind Garanten für niedrige Rücklauftemperaturen. Für Anlagen, die hohe Temperaturen erfordern und nicht angepasst werden können, empfehlen sich Brennwertkessel nicht. Auch deshalb, weil mit steigender Rücklauftemperatur bei einigen Herstellern die erforderlichen Spülintervalle steigen (siehe Tabelle 1).

Doch welche Wirkungsgradsteigerungen lassen sich bei Brennwert-Pelletheizungen überhaupt erreichen? Die meisten von uns befragten Hersteller geben 10 % an. Dieses ordentliche Plus ist wie bereits erläutert immer abhängig von der Rücklauftemperatur: Steigt sie, so reduziert sich der Kesselwirkungsgrad.

Automatische Spüleinrichtung berücksichtigen
Pellet-Brennwertheizungen benötigen analog zu Öloder Gas-Brennwertkesseln spezielle Abgasleitungen. „In der Regel kann das Kondensat zusammen mit dem häuslichen Abwasser eingeleitet werden“, sagt Beate Schmidt-Menig. Im Zweifel empfiehlt sich eine Anfrage bei der unteren Wasserbehörde. In der Praxis ist mit Kondensatmengen von etwa 0,35 l/kg Pellets zu rechnen (bei vollständiger Kondensation 0,5 l/kg). Bei einem Jahresverbrauch von 6 t Holzpellets, das entspricht umgerechnet 3000 l Heizöl, werden also etwa 2100 Liter Kondensat in die Kanalisation eingeleitet.

Eine Besonderheit bei Pellet-Brennwertkesseln i st die automatische Spüleinrichtungen zur Abreinigung des Wärmetauschers von Ablagerungen. Der dafür erforderliche jährliche Wasserbedarf ist u. a. abhängig von der Betriebsdauer (Brennstoff verbrauch) und wie bereits genannt bei einigen Hersteller auch von den Systemtemperaturen. Der jährliche Spülwasserverbrauch variiert dabei je nach Hersteller zwischen 800 und 3500 l. Er kann bei hohen Temperaturen auch deutlich höher liegen. Hersteller ETA erklärt dazu: „Ein wesentlicher Punkt ist, dass aus den erfassten Verbrauchswerten gezielt die Wassermenge berechnet wird, die nötig ist, um den Wärmetauscher zu Reinigen. Ist das Heizsystem gut ausgerichtet, ein Puff er mit exakter Schichtung installiert, dann wird die Rücklauftemperatur niedrig sein. Bei Temperaturen ‹ 30°C liegt der Spülwasserverbrauch bei ca. 800 l/Jahr. Sollte das System nicht gut ausgeführt sein und eine Rücklauftemperatur › 50°C anliegen, so steigert sich der Bedarf an Spülwasser bis zu 2000 l/Jahr.“ Die Begründung: Bei niedriger Rücklauftemperatur werde mehr Kondensat im Brennwertwärmeübertrager abgeschieden, dadurch funktioniere die sogenannte „Selbstwäsche“ sehr gut. Schwebteile im Rauchgas der Biomasse würden permanent abgewaschen und somit verringere sich der Spülwasserdurchsatz. Je höher die Rücklauftemperatur, umso geringer sei diese „Selbstwäsche“.

Bei Ökofen gäbe es diesen Zusammenhang zwischen der Rücklauftemperatur und dem Spülwasserverbrauch nicht, stellt Beate Schmidt-Menig klar. Der jährliche Wasserverbrauch liege im Einfamilienhaus-Bereich bei ca. 1,5 bis 3 m³

So unterschiedlich wie die Spülwasserverbräuche sind auch die Anforderungen an die maximale Wasserhärte. Je nach Hersteller schwankt sie von 14 bis 20 °dH. Hargassner weist ergänzend auf den Mindest-Wasserdruck von 2 bar für die Spüleinrichtung bei seinen Kesseln hin. Generell könnte zum Spülen des Brennwertwärmeübertragers auch gefiltertes Regenwasser verwendet werden, wenn länderoder herstellerspezifische Vorgaben nicht dagegen sprechen.

Trinkwasseranschluss, Abwasser- und Kondensatableitung
Alle Hersteller fordern für eine sichere Ableitung von Spülwasser und Kondensat mindestens ein 50er HT-Rohr und ein Gefälle von mindestens 3 %. Ist eine freie Entwässerung nicht möglich oder liegt der Abwasseranschluss unter der Rückstauebene, so muss eine Schmutzwasserhebeanlage mit kondensatbeständiger Pumpe eingesetzt werden, die den Spülvolumenstrom sicher aufnehmen und ableiten kann.

Tipp: Die Kesselhersteller bieten solche Anlagen als Zubehör an oder können Hinweise zur Auslegung der Pumpen geben.

Eine wichtige Frage in diesem Zusammenhang ist die Absicherung des erforderlichen Trinkwasseranschlusses. Oftmals verweisen die Hersteller lediglich auf nationale Regelungen. Aber was heißt das schon? Hersteller Paradigma fordert ein Auslaufventil nach DIN EN 1717 mit Rückflussverhinderer und Rohrbelüfter. Ob das aber tatsächlich ausreicht, ist bei einigen Sachverständigen umstritten. Schließlich heißt es in DIN EN 1717 unter dem Absatz 5.1 „Allgemeine Bemerkungen“, das Sonder-Installationen mit außergewöhnlichen Risiken der Betrachtung zusätzlicher technische Parameter bedingen. Im Zweifelsfall sei das höchste Risiko anzunehmen.

Auf der sicheren Seite ist der Fachbetrieb, wenn er einen Systemtrenner BA einsetzt. Damit wird das Trinkwassernetz bis zur Flüssigkeitskategorie 4 (giftige, radioaktive oder krebserregende Stoffe) abgesichert.

Brennwerttechnik ermöglichst ein Förderplus von 5 %
Die im Rahmen des Fachbeitrags gegebenen Hinweise verdeutlichen, dass beim Einsatz von Pellet-Brennwerttechnik einige Besonderheiten zu beachten sind. Herstellerschulungen empfehlen sich deshalb für Betriebe, die in diesem Feld noch wenig Erfahrung haben.

Nicht immer ist ein Brennwertgerät die erste Wahl – aber eben immer öfter. Neben der höheren Effizienz und damit einhergehend einer sparsameren Betriebsweise spricht ein weiterer Vorteil für den Einsatz von Pellet-Brennwertkesseln: der um 5 % höhere Zuschuss im Rahmen einer Heizungssanierung. Denn Pelletkessel mit serienmäßiger Ausstattung zur Brennwertnutzung erhalten oftmals ebenso ein Förderbonbon (Innovationsbonus) durch die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) wie beispielsweise Kessel mit Staubabscheider. Ob ein Kessel den Innovationsbonus erhält, verrät der Blick auf die „Liste der Biomasseanlagen für den Innovationsbonus“ des BAFA.

Bei der Umstellung einer Ölheizung auf ein Pellet-Brennwertsystem lassen sich also schnell 50 % der förderfähigen Kosten vom Staat zurückholen. Sogenannte Umfeldmaßnahmen wie die Entsorgung von Kessel und Tankanlage oder die Anpassung der Heizkörper sind eingeschlossen in die Förderung. Außerdem gibt es mitunter Förderprogramme der Länder. So werden beispielsweise in NRW aktuell und voraussichtlich bis November dieses Jahres Pelletkessel in Verbindung mit einer thermischen Solaranlage im Rahmen des Programms progres.nrw mit bis zu 2000 Euro gefördert. Die Förderung lässt sich mit der Bundesförderung kombinieren (Infos unter dem Kurzlink: bit.ly/389sXDA). Gute Argumente also für die Brennwerttechnik bei Pelletkesseln.